Газообразующая способность муки

Газообразующая способность муки – это способность приготовленного из нее теста образовывать диоксид углерода.

При спиртовом брожении, вызываемом в тесте дрожжами, сбраживаются содержащиеся в нем моносахариды. Молекула простейшего сахара гексозы (глюкозы или фруктозы) зимазным комплексом ферментов дрожжевой клетки разлагается с образованием двух молекул этилового спирта и двух молекул диоксида углерода с выделением теплоты.

 

С6Н12О6 = 2С2Н5ОН + 2СО2 + 117,6 кДж

 

Это суммарное уравнение спиртового брожения. Дрожжевые клетки в пшеничном тесте получают необходимую для их жизнедеятельности энергию за счет сбраживания моносахаридов. Этот тип обмена веществ дрожжей называется анаэробным. Процесс сбраживания углеводов в отсутствии кислорода с образованием конечных продуктов – этилового спирта и диоксида углерода – осуществляется через целый ряд промежуточных продуктов с участием многочисленных ферментов. Фактический баланс спиртового брожения, вызываемого дрожжами, при рН 6,0 (характерная для пшеничного теста) включает следующие продукты: диоксид углерода, этиловый спирт, глицерин, уксусная кислота, молочная кислота, муравьиная кислота, янтарная кислота, масляная кислота 2,6- Бутиленгликоль. Больше всего в процессе спиртового брожения образуется этилового спирта и диоксида углерода и поэтому именно по количеству этих продуктов можно судить об интенсивности спиртового брожения.

За показатель газообразующей способности принято количество диоксида углерода в мл, образующегося за 5 ч брожения при температуре 30° С теста, приготовленного из 100 г муки, 60 мл воды и 10 г дрожжей.

Газообразующая способность зависит от содержания собственных сахаров в муке и от сахарообразующей способности муки (рисунок 2).

Содержание сахаров в муке зависит от ее выхода. Чем выше выход муки, тем больше в ней содержится сахаров. Собственные сахара муки (глюкоза, фруктоза, сахароза, мальтоза и др.) сбраживаются в самом начале процесса брожения. А для получения хлеба наилучшего качества необходимо иметь интенсивное образование диоксида углерода как при брожении теста, так и при окончательной расстойке и в первый период выпечки. Кроме того, для реакции меланоидинообразования (образования окраски корки, вкуса и запаха хлеба) также необходимы моносахариды. Поэтому более важным является не содержание сахаров в муке, а ее способность образовывать сахара в процессе созревания теста.

Сахарообразующая способность муки – это способность приготовленной из нее водно-мучной смеси образовывать при установленной температуре и за определенный период времени то или иное количество мальтозы.

 

 

 

 

глюкоза (0,01-0,05%)

фруктоза (0,015-0,05%)

Атакуемость крахмала муки Наличие и активность амилаз мальтоза (0,005-0,05%)

сахароза (0,1-0,55%)

рафиноза и др. (0,5-1,1%)

всего: (0,7-1,8%)

 

Рисунок 2- Факторы, влияющие на газообразующую способность пшеничной муки

Сахарообразующая способность муки обусловливается действием амилолитических ферментов на крахмал и зависит как от наличия и количества амилолитических ферментов (a- и b-амилаз) в муке, так и от атакуемости крахмала муки. В муке из непроросшего зерна пшеницы содержится только b-

амилаза. В муке из проросшего зерна наряду с b-амилазой содержится активная a-амилаза. Гидролиз крахмала под действием этих ферментов протекает по разному. Наличие a-амилазы обеспечивает более полный гидролиз крахмала, а следовательно, более высокую сахарообразующую способность и,как следствие, более высокую газообразующую способность муки.

Количество b-амилазы в муке более чем достаточно. Поэтому сахарообразующая способность пшеничной муки из нормального непроросшего зерна обычно обусловлена не количеством в ней активной b-амилазы, а доступностью и податливостью (атакуемостью) субстрата, на который она действует, т. е. крахмала.

Атакуемость крахмала зависит в основном от размеров частиц крахмальных зерен и степени их механического повреждения при помоле зерна. Чем мельче частицы, чем мельче зерна крахмала, чем больше они повреждены при помоле, тем выше атакуемость крахмала. Следовательно, сахарообразующая способность муки из нормального непроросшего зерна ввиду избыточного содержания b-амилазы обусловлена, главным образом, атакуемостью крахмала, а сахарообразующая способность муки из проросшего зерна обусловлена наличием активной a-амилазы.

Технологическое значение газообразующей способности. Газообразующая способность муки имеет большое значение при выработке хлеба, рецептура которого не предусматривает внесение сахара. Зная газообразующую способность муки, можно предвидеть интенсивность брожения теста, ход окончательной расстойки и качество хлеба.

  Газообразующая способность муки влияет на окраску корки. Цвет корки обусловлен в значительной мере количеством несброженных сахаров перед выпечкой. При прогреве тестовой заготовки несброженные сахара на поверхности корки вступают в реакцию с продуктами распада белка и образуют меланоидины, придающие корке специфическую окраску, а побочные и промежуточные продукты этой реакции участвуют в формировании вкуса и аромата хлеба.

Методы определения газообразующей способности. В разных странах для определения газообразующей способности применяются приборы, которые можно отнести к двум группам: приборы, измеряющие количество выделившегося диоксида углерода волюмометрически – по его объему, и приборы, в которых количество диоксида углерода определяется манометрически – по его давлению.

 

Сила муки

 

Сила муки – это способность муки образовывать тесто, обладающее после замеса и в ходе брожения и окончательной расстойки определенными реологическими свойствами. По силе муку подразделяют на: сильную, среднюю и слабую.

Сильной считается мука, способная поглощать при замесе теста относительно большее количество воды. Тесто из сильной муки устойчиво сохраняет свои свойства, медленнее достигает оптимальных свойств, требует более длительной окончательной расстойки.

Тесто из слабой муки при замесе теста поглощает меньшее количество воды. Реологические свойства теста из такой муки в процессе замеса и брожения быстро ухудшаются. Тесто к концу брожения сильно разжижается, становится малоэластичным, мажущимся, окончательная расстойка тестовых заготовок заканчивается достаточно быстро.

Средняя по силе мука занимает промежуточное положение.

Сила муки определяется состоянием ее белково-протеиназного комплекса. На силу муки могут влиять следующие факторы: содержание липидов, содержание пентазанов, крахмал, его свойства и состояние, наличие ферментов.

Белково-протеиназный комплекс пшеничной муки – это белковые вещества муки, протеолитические ферменты, активаторы и ингибиторы протеолиза.

Белковые вещества. В зерне пшеницы содержится 9–26% белковых веществ. Содержание в муке белковых веществ, их состав, состояние и свойства имеют первостепенное значение и в значительной мере определяют и пищевую ценность хлеба, и технологические свойства муки. От них зависят такие свойства теста, как эластичность, вязкость, упругость. Белковые вещества пшеничной муки представлены на 2/3 (3/4) глиадиновой и глютениновой фракциями, которые являются основными компонентами клейковины. Их называют клейковинными белками. В пшеничной муке глиадиновой фракции содержится несколько больше, чем глютениновой.

Протеолитические ферменты. Это ферменты, расщепляющие белки по их пептидным связям. Их называют протеиназами. При действии протеиназы на белок образуются пептоны, полипептиды, свободные аминокислоты. Протеиназа, содержащаяся в пшенице относится к типу папаиназ, для которых характерна способность активироваться соединениями восстанавливающего действия, содержащими сульфгидрильную группу (цистеин, глютатион) и инактивироваться соединениями окислительного действия (кислород воздуха, KJO3, H2O2 и др.). Эти соединения называют активаторами и ингибиторами протеолиза.

Начальной формой действия протеиназы является дезагрегация белка, нарушение его четвертичной и третичной структур. Действие протеиназы на клейковину и тесто приводит к сильному их разжижению, понижению упругости и увеличению текучести. Принято считать, что протеиназа пшеницы имеет зону оптимума рН в пределах 4–5,5 и температурный оптимум около 45° С. Однако существенную роль могут играть и протеиназы нейтральные с оптимумом рН 6,75.

Активатором протеолиза, содержащимся в зерне, муке и дрожжах, а следовательно, и в тесте, является глютатион.

Чем больше в муке белка, чем плотнее и прочнее его структура и, следовательно, ниже его атакуемость протеиназой, чем меньше в муке активность протеиназы и активаторов протеолиза (восстановленного глютатиона), тем сильнее мука и тем лучше и устойчивее будут реологические свойства теста из нее. Поэтому, чем выше содержание в муке клейковины и чем лучше ее реологические свойства, тем сильнее мука.

Известное влияние на силу муки оказывают и содержащиеся в ней липиды – жиры, богатые ненасыщенными жирными кислотами, фосфатиды, липопротеиды и гликолипиды.

Липиды муки способны влиять на структуру и свойства белкового каркаса теста (клейковины) и самого теста. Помимо этого, ненасыщенные жирные кислоты жира муки под действием фермента липоксигеназы образуют пероксиды и гидропероксиды, в свою очередь упрочняющие структуру белка. Таким образом, липиды муки прямо или косвенно путем окислительного воздействия влияют на реологические свойства белка и теста, а следовательно, на силу муки.

Водорастворимые пентозаны (слизи), а также размеры и состояние зерен крахмала могут иметь самостоятельное влияние на реологические свойства теста, являясь конкурентами белка за воду, и тем самым влиять на силу муки.

Технологическое значение силы муки. Сила муки определяет количество воды, потребное для получения теста нормальной консистенции, а также изменение реологических свойств теста при брожении и в связи с этим – поведение теста в процессе его механической разделки и тестовых заготовок при окончательной расстойки.

Сила муки обусловливает газоудерживающую способность теста, т.е. способность полуфабрикатов удерживать диоксид углерода, образующийся при брожении. Поэтому газоудерживающая способность теста, наряду с газообразующей способностью муки, определяет объем хлеба, величину и структуру пористости его мякиша. При обычном режиме процесса приготовления теста из муки с достаточной сахаро- и газообразующей способностью объем хлеба возрастает по мере увеличения силы муки. Однако объем хлеба из очень сильной муки в этих условиях обычно меньше, чем из муки сильной и средней по силе. Обусловлено это резко повышенным сопротивлением теста растяжению и меньшей способностью такого теста растягиваться под давлением увеличивающихся в объеме пузырьков диоксида углерода. Это приводит к соответствующему снижению газоудерживающей способности теста и, следовательно, к уменьшению объема хлеба.

Для получения хлеба максимального объема из очень сильной пшеничной муки реологические свойства теста должны быть несколько ослаблены. Это может быть достигнуто изменением режима приготовления теста: усилением его механической обработки, некоторым повышением температуры, увеличением количества воды в тесте или добавлением препаратов, форсирующих протеолиз в тесте.

Кроме того, сила муки определяет формоудерживающую способность теста, т.е. способность тестовых заготовок удерживать диоксид углерода и сохранять форму в процессе расстойки и первого периода выпечки. В связи с этим сила муки обусловливает расплываемость подового хлеба.

Методы определения силы муки. Сила пшеничной муки может быть установлена либо путем определения содержания и качества клейковины, от которых в основном зависят реологические свойства теста, либо путем непосредственного определения реологических свойств теста из оцениваемой муки. Для этой цели могут быть использованы и иные пути (определение набухаемости муки в растворе органических кислот, пробные выпечки и др.). В России силу зерна пшеницы и пшеничной муки оценивают в производственных лабораториях в основном по количеству и качеству клейковины (ГОСТ 27839), по международным стандартам (ИСО 5531, ИСО 6645 и ИСО 5531-4) – по содержанию сырой и сухой клейковины и по определению реологических свойств теста с помощью альвеографа (ГОСТ 28795, ИСО 5530-4).